数电课程设计--交通灯设计报告

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1、 交通灯设计报告交通灯设计报告 课程名称：课程名称： 数字电子技术数字电子技术 设计名称：设计名称： 交通灯的设计交通灯的设计 班班 级：级： 00000000000000 00000000000000 学学 号：号： 0000000000 0000000000 姓姓 名：名： 0000000000 0000000000 指导教师：指导教师： 0000000000 0000000000 21022102 年年 1212 月月 2121 日日 目目 录录 1.设计目的及要求 2 2.设计原理及参考电路图 2 3.单元电路设计 4 4.原件清单 7 4.仿真模拟 8 5.心得体会 8 6.参考文献

2、 9 题题目：交通灯控制器目：交通灯控制器 一一 实验目的实验目的 1.综合应用数字电路知识设计一个交通灯控制器。了解各种元器件 的原理及其应用，锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。 2.深入了解交通灯的工作原理。 二二 设计要求设计要求 1）在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一个方向是绿 灯，黄灯，红灯，另一方面是红灯，绿灯，黄灯。 2）设置一组数码管，以计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一个方 向上绿灯亮的时间为 15 秒，另一个方向上绿灯亮的时间是 25 秒，黄灯亮的时间 都是 5 秒。 3）当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒

3、计 时停止，当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。 三三 设计原理及其参考图设计原理及其参考图 1分析系统的逻辑功能，画出其框图 交通灯控制系统的原理框图如图所示。它主要由控制器、定时器和秒脉冲信号发 生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源， 控制器是系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的工作。 2分析系统的状态变化，列出状态转换表： （1）主干 道绿灯亮，支干道红灯亮。表示主干道上的车辆允许通行， 支干道禁止通 行。 （2）主干道黄灯亮，支干 道红灯亮。表示主干道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通 行，支干道禁止通行。 （3

4、）主干道红灯亮，支干道绿灯亮。表示主干道禁止通行，支干道上的车辆允 许通行。 （4）主干道红灯亮，支 干道黄灯亮。表示主干道禁止通行，支干道上未过停车线的车辆停止通行，已过 停车线的车辆继续通行。 交通灯以上 4 种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。 设控制器的四种状态 编码为 00、01、11、10，并分别用 S0、S1、S3、S2 表示，则控制器的工作状态 及功能如下表所示： 控制状态 信号灯状态 车道运行状态 S0（00） 主绿，支红 主干道通行，支干道禁止 通行 S1（01） 主黄，支红 主干道缓行，支干道禁止 通行 S3（11） 主红，支绿 主干道禁止通行，支干道 通行 S2（1

5、0） 主红，支黄 主干道禁止通行，支干道 缓行 四四 单元电路的设计单元电路的设计 1)1) 秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路 脉冲产生 2)2) 主控电路主控电路 在设计要求中要实现四种状态的自动转换，首先要把这四种状态以数字的 形态表示出来。可以两位二进制数表示所需状态（00Gr, 01Yr, 11Rg, 10 Ry）,循环状态： （0001111000） 数字电路课程中介绍的计数器就是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模 值计数，由此设计一模值为 4 的计数器，其输出（代表不同状态）既可以循环转换，而 且能够控制其他部分电路。在课程设计中利用 74LS74（双上升沿 D 触发器）设计模 4 计数器作为主控部分电路。 计时电路： 3)3) 红绿灯（发光二极管）显示电路红绿灯（发光二极管）显示电路 红绿灯显示是表示电路所处状态，受到主控电路控制，即主控电路的输出（A 和 B）